题目内容
如图, 已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.
(1)求证:AG平面BDE;
(2)求:二面角GDEB的余弦值.
(1)见解析(2)
解析试题分析:(1)由题设,平面ABCD⊥平面BCEG,可证 两两垂直,据此建设立以 为坐标原点的空间直角坐标系,写出 诸点的坐标,求出平面 的一个法向量 ,由于,要证AG平面BDE,只要证即可;
(2)设平面的一个法向量为 ,由求出的坐标,最后利用向量 求出二面角GDEB的余弦值.
试题解析:
解:由平面,平面
,
平面BCEG, ,
由平面,知,.2分
根据题意建立如图所示的空间直角坐标系,可得
.3分
(1)设平面BDE的法向量为,则
即 , ,
平面BDE的一个法向量为..5分
,,
,∴AG∥平面BDE. .7分
(2)由(1)知
设平面EDG的法向量为,则 即
平面EDG的一个法向量为..9分
又平面BDE的一个法向量为,
设二面角的大小为,则,
二面角的余弦值为.12分
考点:1、空间直角坐系;2、利用空间向量的数量积判断空间中直线与平面的位置关系;3、利用空间向量的夹角求二面角的平面角的余弦.
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